DC -dən DC Buck Converter LM2596 -a necə istifadə olunur: 8 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Bu dərslik, fərqli gərginlik tələb edən cihazları işə salmaq üçün LM2596 Buck Converter -dən necə istifadə edəcəyinizi göstərəcək. Dönüştürücü ilə istifadə etmək üçün ən yaxşı batareya növlərini və çeviricidən birdən çox çıxışı (dolayı yolla) necə göstərəcəyik.

Bu çeviricini niyə seçdiyimizi və hansı layihələr üçün istifadə edə biləcəyimizi izah edəcəyik.

İşə başlamazdan əvvəl kiçik bir qeyd: Robototexnika və elektronika ilə işləyərkən güc paylamasının əhəmiyyətini laqeyd yanaşmayın.

Bu, Güc Dağıtımı mövzusunda seriyamızdakı ilk dərsliyimizdir, Güc Dağıtımının tez -tez göz ardı edildiyinə inanırıq və bunun bir çox insanın əvvəlcə robot texnikasına marağını itirməsinin, məsələn, komponentlərini yandırıb satın almaq istəməməsinin böyük bir səbəbi olduğunu düşünürük. qorxudan yeni komponentləri yenidən yandırmaq üçün ümid edirik ki, Güc Dağıtımına dair bu seriya elektriklə daha yaxşı işləməyi başa düşməyinizə kömək edəcək.

Təchizat:

1. LM2596 DC -dən DC -yə çevirici
2. 9V Qələvi Batareya
3. Arduino Uno
4. Jumper telləri
5. 2S Li-Po və ya Li-Ion Batareya
6. 2A və ya 3A qoruyucu
7. Servo motor SG90
8. Kiçik Breadboard

Addım 1: Pinout Baxış

Burada LM2596 DC -dən DC -yə çevirici modulunun necə göründüyünü görə bilərsiniz. LM2596 -nın bir IC olduğunu və modulun tənzimlənən bir çevirici kimi işləməsi üçün IC ətrafında bir dövrə qurduğunu görə bilərsiniz.

LM2596 modulu üçün pinout çox sadədir:

IN+ Burada qırmızı teli batareyadan (və ya enerji mənbəyindən) bağlayırıq, bu VCC və ya VIN (4.5V - 40V)

IN- Burada qara teli batareyadan (və ya enerji mənbəyindən) bağlayırıq, bu torpaq, GND və ya V--

OUT+ Burada güc paylama dövrəsinin və ya işləyən bir komponentin müsbət gərginliyini bağlayırıq

Çıxış- Burada enerji paylama dövrəsinin və ya bir komponentlə işləyən bir hissəni birləşdiririk

Addım 2: Çıxışın tənzimlənməsi

Bu, daha yüksək bir gərginlik alacağını və daha aşağı gərginliyə çevirəcəyi mənasını verən bir dollar çeviricisidir. Gərginliyi tənzimləmək üçün bir neçə addım atmalıyıq.

1. Dönüştürücüyü batareya və ya digər enerji mənbəyinə qoşun. Dönüştürücüyə nə qədər gərginlik daxil etdiyinizi bilin.
2. Gərginliyi oxumaq və çeviricinin çıxışını ona bağlamaq üçün multimetr qurun. Artıq çıxışdakı gərginliyi görə bilərsiniz.
3. Gərginlik istənilən çıxışa təyin olunana qədər kəsicini (burada 20k Ohm) kiçik bir tornavida ilə tənzimləyin. Trimmerlə hər iki istiqamətə dönməklə çəkinməyin ki, onunla necə işləyəcəyinizi hiss edəsiniz. Bəzən çeviricini ilk dəfə istifadə etdiyiniz zaman işlətmək üçün düzəldici vintini 5-10 tam dairəyə çevirmək məcburiyyətində qalacaqsınız. Hiss edənə qədər onunla oynayın.
4. Gərginlik uyğun bir şəkildə tənzimləndikdən sonra, multimetrenin yerinə güc vermək istədiyiniz cihazı/modulu bağlayın.

Növbəti bir neçə addımda sizə müəyyən gərginliklərin necə istehsal olunacağına və bu gərginliklərin nə vaxt istifadə olunacağına dair bir neçə nümunə göstərmək istərdik. Burada göstərilən bu addımlar bundan sonra bütün nümunələrdə nəzərdə tutulur.

Addım 3: Mövcud Reytinq

IC LM2596 -nın cari reytinqi 3 Amperdir (sabit cərəyan), amma uzun müddət 2 və ya daha çox Amperi çəksəniz, istilənəcək və yanacaq. Buradakı əksər cihazlarda olduğu kimi, uzun və etibarlı işləməsi üçün kifayət qədər soyutma təmin etməliyik.

Burada PC və CPU -ya bənzətmək istərdik, çoxlarınızın bildiyiniz kimi, PC -nin istiləşməsi və qəzaya uğraması, onların işini yaxşılaşdırmaq üçün soyutma qabiliyyətini artırmalıyıq, soyuducunu daha yaxşı passiv və ya hava ilə əvəz edə bilərik. soyuducu və ya maye soyutma ilə daha da yaxşı tanıtmaq, IC kimi hər elektron komponentlə eyni şeydir. Bunu yaxşılaşdırmaq üçün üstünə kiçik bir soyuducu (istilik dəyişdiricisi) yapışdıracağıq və bu, IC -dən gələn havanı ətrafdakı havaya passiv şəkildə paylayacaq.

Yuxarıdakı şəkil LM2596 modulunun iki versiyasını göstərir.

Birinci versiya soyuducusuzdur və sabit cərəyan 1,5 Amperdən aşağı olduqda istifadə edəcəyik.

İkinci versiya soyuducudadır və sabit cərəyan 1,5 Amperdən yuxarı olduqda istifadə edəcəyik.

Addım 4: Yüksək cərəyan qorunması

Dönüştürücülər kimi güc modulları ilə işləyərkən qeyd edilməli olan başqa bir şey, cərəyan çox yüksək olarsa yanacaqlarıdır. İnanıram ki, yuxarıdakı addımdan artıq başa düşdünüz, amma IC -ni yüksək cərəyandan necə qorumaq olar?

Burada başqa bir komponent olan Fuse təqdim etmək istərdik. Bu vəziyyətdə konvertorumuzun 2 və ya 3 Amperdən qorunması lazımdır. Beləliklə, 2 Amperlik bir sigorta götürəcəyik və yuxarıdakı şəkillərə görə bağlayacağıq. Bu, IC üçün lazımi qorumanı təmin edəcəkdir.

Sigortanın içərisində, aşağı temperaturda əriyən bir materialdan hazırlanmış nazik bir tel var, istehsal zamanı telin qalınlığı diqqətlə tənzimlənir ki, cərəyan 2 Amperdən artıq olarsa tel qırılsın (və ya satılmasın). Bu, cari axını dayandıracaq və yüksək cərəyan çeviriciyə gələ bilməyəcək. Əlbəttə ki, bu, Sigortanı dəyişdirməli olacağımız deməkdir (indi əriyib) və çox cərəyan çəkməyə çalışan dövrə düzəltməliyik.

Sigortalar haqqında daha çox bilmək istəyirsinizsə, onu buraxdığımız zaman təlimatımıza baxın.

Addım 5: 6V Motoru və 5V Nəzarətçisini Bir Mənbədən Gücləndirmək

Yuxarıda göstərilən hər şeyi özündə birləşdirən bir nümunə. Kabel addımları ilə hər şeyi ümumiləşdirəcəyik:

1. 2S Li-Po (7.4V) batareyanı 2A sigortaya qoşun. Bu, əsas dövrəmizi yüksək cərəyandan qoruyacaq.
2. Çıxışa bağlı multimetr ilə gərginliyi 6V -ə uyğunlaşdırın.
3. Torpağı və VCC -ni batareyadan çeviricinin giriş terminalları ilə bağlayın.
4. Müsbət çıxışı Arduino üzərindəki VIN və mikro servo SG90 qırmızı tel ilə bağlayın.
5. Mənfi çıxışı Arduino üzərindəki GND və mikro servo SG90dakı qəhvəyi tel ilə bağlayın.

Burada gərginliyi 6V -a düzəltdik və Arduino Uno və SG90 -ı işə saldıq. SG90 -ı doldurmaq üçün Arduino Uno -nun 5V çıxışını istifadə etmək əvəzinə bunu etməyimizin səbəbi, çeviricinin verdiyi sabit çıxış, Arduinodan gələn məhdud çıxış cərəyanıdır və biz də həmişə ayırmaq istəyirik. dövrə gücündən motor gücü. Burada son şey əslində əldə edilmir, çünki bu mühərrik üçün lazımsızdır, ancaq çevirici bizə bunu etmək imkanı verir.

Niyə komponentləri bu şəkildə gücləndirməyin daha yaxşı olduğunu və mühərrikləri idarəedicilərdən ayırmağın daha yaxşı olduğunu başa düşmək üçün, sərbəst buraxıldıqda batareyalarla bağlı təlimatımıza müraciət edin.

Addım 6: 5V və 3.3V cihazlarını tək mənbədən gücləndirmək

Bu nümunə, LM2596 -dan iki fərqli gərginlikli iki cihazı gücləndirmək üçün necə istifadə olunacağını göstərir. Şəkillərdən naqilləri aydın şəkildə görmək olar. Burada etdiklərimiz aşağıdakı addımlarda izah edilir.

1. 9V Alkalin Batareyanı (hər hansı bir yerli mağazada almaq olar) çeviricinin girişinə qoşun.
2. Gərginliyi 5V -ə ayarlayın və çıxışı çörək taxtasına qoşun.
3. Arduino 5V -ni çörək bortundakı müsbət terminala bağlayın və Arduino və Breadboard -un əsaslarını bağlayın.
4. Burada işləyən ikinci cihaz nrf24 simsiz ötürücü/qəbuledicidir, 3.3V tələb edir, normalda birbaşa Arduinodan enerji ala bilərsiniz, ancaq Arduinodan gələn cərəyan sabit radio siqnalını ötürmək üçün ümumiyyətlə çox zəifdir, buna görə çeviricimizdən istifadə edəcəyik. güc vermək.
5. Bunun üçün gərginliyi 5V -dan 3.3V -ə endirmək üçün bir Gərginlik Bölücü istifadə etməliyik. Bu, çeviricinin +5V -ni 2k Ohm və 1k Ohm müqavimətini yerə bağlayaraq edilir. Toxunduqları terminal gərginliyi indi nrf24 -ü doldurmaq üçün istifadə etdiyimiz 3.3V -ə endirilir.

Rezistorlar və gərginlik bölücüləri haqqında daha çox bilmək istəyirsinizsə, buraxıldıqda bu barədə təlimatımıza baxın.

Addım 7: Nəticə

Burada göstərdiklərimizi ümumiləşdirmək istərdik.

• Gərginliyi yüksəkdən (4.5 - 40) aşağıya çevirmək üçün LM2596 istifadə edin
• Həmişə digər cihazları/modulları bağlamadan əvvəl çıxışdakı gərginlik səviyyəsini yoxlamaq üçün bir Multimetrdən istifadə edin
• LM2596'ı 1,5 Amper və ya daha aşağı bir istilik alıcısı (soyuducu) olmadan və 3 Amperə qədər bir istilik emici ilə istifadə edin.
• Gözlənilməz cərəyanlar çəkən mühərrikləri gücləndirirsinizsə, LM2596 -nı qorumaq üçün 2 Amper və ya 3 Amper Sigorta istifadə edin
• Mühərrikləri etibarlı şəkildə idarə etmək üçün istifadə edə biləcəyiniz kifayət qədər cərəyanla dövrələrinizə sabit bir gərginlik təmin edən çeviricilərdən istifadə edərək, zamanla batareyaların gərginliyinin azalması ilə davranışlarınız azalmayacaq.

Addım 8: Əlavə əşyalar

Bu təlimatda istifadə etdiyimiz modelləri GrabCAD hesabımızdan yükləyə bilərsiniz:

GrabCAD Robottronic Modelləri

Instructables haqqında digər dərslərimizi görə bilərsiniz:

Təlimatlar Robottronic

Hələ açılmaqda olan Youtube kanalına da baxa bilərsiniz:

Youtube Robottronic